Характеристики и особенности конической резьбы

Коническая резьба выполняет одновременно крепёжную и уплотнительную функции. Поэтому её используют в трубопроводах с повышенным давлением транспортируемой среды. Применяется в воздухо-, масло-, топливопроводах, а также других системах, где требуется повышенная герметичность соединений, надёжность.

Описание

Трубная коническая резьба имеет аналогичный профиль с цилиндрической, но отличается уменьшением диаметра от начала нарезки до торца детали. Конусность выполняется в пропорции 1:16.

Виды:

• дюймовая коническая (профильный угол 60⁰);
• метрическая коническая (угол профиля 55⁰);
• трубная коническая (угол аналогичный метрической).

Создание дюймовых коническо-цилиндрических соединений невозможно. Поэтому дюймовые востребованы только для решения специфических задач.

При накручивании гайки уплотнение достигается за счёт плотного прилегания нарезанных канавок по причине увеличения диаметра от конца к середине детали. Поэтому её применяют в трубопроводах высокого давления.

Характеристики

Основные характеристики:

• размеры — от 1/16’ до 6’;
• количество витков на дюйм — от 11 до 28 в зависимости от диаметра;
• шаг — от 0,8 до 2,309 мм;
• наружный диаметр составляет 9,729–33,250 мм, а внутренний — 8,567–30,292 мм;
• шаг нарезки определяется по справочным данным в зависимости от диаметра;
• угол наклона сторон конуса относительно осевой линии детали должен иметь отношение 1:16;
• сварочные аппараты применяются для фланцев только при диаметре более дюйма;
• необходимо соблюдение отношения общей длины и расстояния нарезки.

Требования ГОСТ

Основные требования ГОСТ 6111-52:

• отклонение оси базовой плоскости к номинальному диаметру по величине не должно превышать резьбовой шаг;
• положение базовой плоскости задаётся расстоянием от торца заготовки;
• диаметры конической резьбы располагаются в единой основной плоскости, определяются расчётным сечением;
• длина наружной резьбы l₂ определяется на основе проверки среднего диаметра соответствующим кольцевым калибром, а внешней — пробкой;
• при навинчивании труб и муфт номинальных размеров плоскость резьбы должна совпадать с торцевой частью муфты;
• количество витков на большом диаметре конуса не должно быть менее двух;
• длина от базовой плоскости до торцевой части трубки может быть уменьшена, но при этом соответствовать другим требованиям стандарта;
• образующие конуса с осевой линией должны составлять угол 1⁰47’24”.

Требования ГОСТ 6211-81

Величины среднего d₂ и внутреннего d₁ диаметров должны быть вычислены по формулам:

d₂=d-0,640327•P;

d₁=d-1,280654•P;

где d — наружный диаметр;

P — шаг.

• длина внутренней резьбы должна составлять 0,8(l₁-Δ₁l₂), где Δ₁l₂ — величины, указанные в Таблице 2, ГОСТ 6211-81;
• расстояние ввинчивания наружной на внутреннюю резьбу должно составлять l₁+Δ₁l₂;
• смещение базовой плоскости величина суммарная, определяется шагом, углом наклона профиля, углом конуса, средним диаметром;
• допуски по среднему диаметру указаны в Таблице 3, ГОСТ 6211-81.

Обозначение на чертежах

Обозначение трубной конической резьбы:

• R — внешняя коническая;
• R_C — конические пазы внутреннего типа;
• R_P — внутренняя коническая с цилиндрическим профилем;
• LH — левая;
• RH — правая;
• MK — конусная метрическая;
• M — метрическая;
• K — дюймовая коническая;
• укор. — укороченный профиль;
• пов. точ. — повышенная точность нарезки.

На чертеже обозначение выносят при помощи выноски на полке, стрелка указывает на основную линию. Длины нарезки не указываются, поскольку является стандартной. Коническая резьба указывается в виде дробной величины: числителем выступает маркировка внутренней нарезки, а знаменателем — наружной.

Основная плоскость резьбы обозначается сплошной тонкой линией.

Оборудование

Для нарезки потребуется подготовить следующий инструмент:

• тиски;
• плашку;
• самооткрывающийся или конический метчик;
• гребёнки;
• круглые резцы;
• станок с конусной линейкой;
• молоток.

Принципы нарезки

При нарезке нужно учитывать ряд особенностей:

• точность нарезания определяется параметрами отверстий: диаметр, перпендикулярность осевой линии к поверхности заготовки, длина;
• дюймовая нарезается с углом профиля 60 градусов, а метрическая — 55;
• вершины и впадины дюймовой резьбы, в отличие от метрической, имеют больше притуплений и обладают лучшей герметичностью;
• для упрощения процесса требуется сверление отверстия цилиндрическим сверлом, его подбирают по наименьшему диаметру;
• обязательно требуется снятие фаски;
• при работе инструмент нужно смазывать, чтобы не допустить перегрева;
• при нарезке производится 2 оборота вперёд, а потом 1 назад;
• усилие на режущий инструмент можно ослабить после проходки до середины расчётной длины;
• по достижении нужной длины снять плашку можно путём вращения в обратном направлении;
• перед чистовой нарезкой, нужно сделать черновую.

Конические метчики отличаются удлинённой формой заборной части и неполной резьбой, которая дополнительно выполняет калибрующую роль. В верхней части они имеют квадратное сечение, на режущей части сделаны продольные канавки для удаления стружки.

Нарезка:

1. Заготовка вертикально закрепляется в тисках.
2. На инструмент наносится смазка.
3. Инструмент прикладывается перпендикулярно осевой линии для резки резьбы, то есть строго в горизонтальной плоскости.
4. Выполняется нарезка нескольких витков.
5. Проверяется правильность работ. В случае перекоса нужно убрать режущий инструмент, обстучать деталь и повторить этапы 3–4.
6. Дальнейшая нарезка проводится при условии правильного расположения первых витков. Проверить можно обычным уровнем.
7. Формируется резьба на необходимую длину.
8. По окончании работ удаляют стружку и очищают инструмент от смазки.

Для нарезки на токарных станках применяют головки с резьбонарезными плашками. Особенностью конструкции инструмента является автоматическое раздвигание плашек в процессе работы. Благодаря этому достигается высокая точность обработки и обеспечивается оптимальная производительность.

В некоторых случаях применяют накатные ролики. Точность нарезки ниже, чем в случае применения головок, а сложность работ выше.

Для настройки токарного станка достаточно выставить низкие обороты вращения шпинделя и связать с ними смещение суппорта. Правило настройки: один оборот шпинделя должен соответствовать перемещению суппорта на расстояние шага резьбы.

На токарно-винторезных станках выполнить настройку просто, поскольку доступно много комбинаций сцепления на коробке передач. При необходимости возможна нарезка резьбовых канавок нестандартных размеров.